Contoh soal serta rumus rangkaian listrik dan hambatan listrik
Rangkaian listrik
1. Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut. Besar arus listrik yang mengalir pada hambatan 8 Ohm adalah….
এ. ০.৫ অ্যাম্পিয়ার
খ. ১ অ্যাম্পিয়ার
সি. ২ অ্যাম্পিয়ার
ডি. ৩ অ্যাম্পিয়ার
আলোচনা
এটা জানা যায় যে:
রোধক 1 (R1) = 12 Ω
রোধক 2 (R2) = 8 Ω
রোধক 3 (R3) = 10 Ω
বৈদ্যুতিক ভোল্টেজ (V) = ২৪ ভোল্ট
Ditanya : Kuat arus melalui R1
উত্তর :
Arus listrik mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah. Arah arus listrik pada rangkaian di atas sama dengan arah putaran jarum jam.
Kuat arus yang mengalir keluar dari baterai :
Terlebih dahulu hitung resistor pengganti (R). Setelah itu hitung kuat arus menggunakan rumus hukum Ohm : V = I R atau I = V / R di mana V = tegangan, I = kuat arus, R = resistor pengganti
প্রতিস্থাপন রোধক:
রোধক R1 এবং রোধক R2 tersusun seri. Resistor pengganti adalah :
R12 = আর1 + আর2 = ২ + ৮ = ১০ Ω
রোধক R12 এবং রোধক R3 tersusun paralel. Resistor pengganti adalah :
1/R = 1/R12 + 1/আর3 = ১/৬ + ১/৩ = ১/৬ + ২/৬ = ৩/৬
R = ৪/৩ Ω
Kuat arus yang mengalir keluar dari baterai :
I = V / R = 12 : 20/3 = 12 x 3/20 = 36/20 = 1,8 Ampere
Kuat arus yang mengalir keluar dari baterai adalah 1,8 Ampere Ampere.
Kuat arus listrik yang melalui resistor 8 Ω
Vab = 12 Volt
R12 = 20 Ω
R3 = 10 Ω
Kuat arus listrik yang melalui resistor 10 Ω
I3 = ভিab / আর3 = 12 Volt / 10 Ω = 1,2 Ampere
Kuat arus listrik yang melalui resistor 20 Ω
I12 = ভিab / আর12 = 12 Volt / 20 Ω = 0,6 Ampere
Hukum I Kirchhoff menyatakan bahwa kuat arus listrik yang masuk pada suatu cabang sama dengan kuat arus listrik yang keluar dari cabang tersebut. Berdasarkan কিরশফের প্রথম সূত্র disimpulkan bahwa kuat arus listrik yang melewati resistor 20 Ω = kuat arus listrik yang melewati resistor 12 Ω = kuat arus listrik yang melewati resistor 8 Ω = 0,6 Ampere.
সঠিক উত্তরটি হলো D।
2.
Perhatikan rangkaian listrik tertutup berikut!
Jika hambatan dalam sumber tegangan diabaikan, maka beda potensial antara ujung-ujung penghambat 6 Ohm adalah….
এ. ৯.৬ ভোল্ট
বি. ৬.৪ ভোল্ট
C. 2/3 Volt
D. 1/3 Volt
আলোচনা
এটা জানা যায় যে:
Resistor 1 = 4 Ω
Resistor 2 = 3 Ω
Resistor 3 = 6 Ω
Tegangan (V) = 6 volt
Ditanya : Beda potensial antara ujung-ujung penghambat 6 Ohm
উত্তর :
Resistor 3 Ω dan resistor 3 Ω tersusun paralel. Resistor pengganti adalah :
1/R23 = 1/3 Ω + 1/6 Ω = 2/6 Ω + 1/6 Ω = 3/6 Ω
R23 = 6/3 Ω = 2 Ω
Resistor 4 Ω dan resistor 2 Ω tersusun seri. Resistor pengganti adalah :
R = 4 Ω + 2 Ω = 6 Ω
Kuat arus listrik yang keluar dari sumber tegangan :
I = V / R = 6 volt / 6 ohm = 1 Ampere
Resistor 4 Ω dan resistor 2 Ω tersusun seri sehingga menurut hukum I Kirchooff, kuat arus listrik yang melewati resistor 4 Ω kuat arus listrik yang melewati resistor 2 Ω = 1 Ampere.
Beda potensial antara titik a dan b :
V = I R = (1 Ampere)(2 Ohm) = 2 volt
Beda potensial antara titik a dan b = beda potensial antara ujung-ujung resistor 2 Ω = beda potensial antara ujung-ujung resistor 3 Ω = beda potensial antara ujung-ujung resistor 6 Ω = 2 volt.
সঠিক উত্তরটি হলো B।
বৈদ্যুতিক রোধ
3. Tiga buah hambatan listrik, jika disusun paralel nilai hambatannya 12/11 Ohm, jika disusun seri besarnya menjadi 12 Ohm, maka besar hambatan tersebut masing-masing….
A. 1 Ohm, 2 Ohm, 3 Ohm
B. 2 Ohm, 4 Ohm, 6 Ohm
C. 1 Ohm, 3 Ohm, 5 Ohm
D. 3 Ohm, 4 Ohm, 5 Ohm
আলোচনা
Apabila hambatan listrik disusun seri maka besar hambatan pengganti dihitung menggunakan rumus :
R = R1 + আর2 + আর3
12 = আর1 + আর2 + আর3
Pilihan yang mungkin adalah jawaban B dan D.
Jika hambatan listrik disusun paralel maka besar hambatan pengganti dihitung menggunakan rumus : 1/R = 1/R1 + 1/আর2 + 1/আর3.
Jika menggunakan jawaban B maka :
১/আর = ১/৪০ + ১/২০ + ১/২০
১/আর = ১/৪০ + ১/২০ + ১/২০
১/আর = ৫/৪০
R = ৪০/৫
সঠিক উত্তরটি হলো B।
বাধার প্রকার
4.Resistivitas tungsten dan timah berturut-turut adalah 5,5 x 10-8 Ohm meter dan 22 x 10-8 Ohm meter. Kawat tungsten dan kawat timah mempunyai panjang masing-masing 5 meter. Jika kedua kawat memiliki nilai hambat sama dan diameter tungsten adalah 2 mm maka diameter kawat timah adalah…. mm
উ। 2
বি 4
C. √2
D. ½ √2
আলোচনা
এটা জানা যায় যে:
Resistivitas tungsten (ρ1) = ১০০ x ১২-8 Ohm meter
Resistivitas timah (ρ2) = ১০০ x ১২-8 Ohm meter
Panjang kawat tungsten (L1) = ৬০০ মিটার
Panjang kawat timah (L2) = ৬০০ মিটার
Diameter tungsten (D1) = ১০ মিমি
Jari-jari tungsten (R1) = 1/2 (D) = 1/2 (2 mm) = 1 mm = 1 x 10-3 মিটার
Ditanya : Diameter timah (D2)
উত্তর :
Luas permukaan kawat tungsten :
A1 = π r2 = π (10-3)2 = π 10-6
Nilai hambat kawat tungsten dan kawat timah sama.
R1 = আর2
ρ1 L1 / প্রতি1 = ρ2 L2 / প্রতি2
(০.৪৩ x ১০-8)(5) / π 10-6 = (০.৫ x ১০-8)(5) / π r2
5,5 / 10-6 = 22 / r2
5,5 আর2 = 22 এক্স 10-6
r2 = (০.৫ x ১০-6 ) / 5,5
r2 = 4 এক্স 10-6
r = 2 x 10-3 মিটার
r = 2 milimeter
সঠিক উত্তরটি হলো A।
প্রশ্নের উৎস:
জুনিয়র হাই স্কুল পদার্থবিজ্ঞান OSN প্রশ্নাবলী
